入侵物种与病原体共扩散:泰晤士河亚洲蛤中微孢子虫新属新种Morrittospora corbiculae的发现及其生态意义

《Journal of Invertebrate Pathology》:Morrittospora corbiculae n. Gen. N. sp., a microsporidian parasite infecting the invasive Asian clam Corbicula fluminea from the River Thames, London

【字体: 时间:2025年10月28日 来源:Journal of Invertebrate Pathology 2.4

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  本期推荐研究人员针对淡水双壳类寄生虫多样性认知空白问题,开展了泰晤士河入侵双壳类微孢子虫病原研究。通过分子检测结合组织病理学和透射电镜技术,首次在入侵物种Corbicula fluminea消化腺上皮细胞中发现高感染率的微孢子虫新属新种Morrittospora corbiculae。研究证实该寄生虫存在向共栖土著双壳类的扩散风险,为入侵物种共携带病原体的生态风险评估提供了关键证据。

  
在全球生物入侵日益严重的背景下,水生生态系统正面临着外来物种与病原体共扩散的双重威胁。淡水双壳类作为重要的生态工程师,其种群动态对水域生态系统具有深远影响。然而令人担忧的是,当前对淡水环境中双壳类寄生虫多样性的认知存在显著空白,特别是入侵物种可能携带的病原体及其对土著物种的潜在风险尚未得到系统评估。以泰晤士河为例,这片水域同时栖息着入侵的亚洲蛤(Corbicula fluminea)、斑马贻贝(Dreissena polymorpha)等外来物种,以及日渐衰落的土著珠蚌类种群,这种复杂的生物群落结构为病原体传播研究提供了理想场所。
为揭示入侵双壳类携带的微孢子虫多样性及其生态风险,由英国自然历史博物馆Rachel Foster领衔的研究团队在《Journal of Invertebrate Pathology》发表了创新性研究成果。研究人员通过多学科交叉方法,在泰晤士河入侵亚洲蛤种群中发现了一种高感染率的微孢子虫新病原,并命名为Morrittospora corbiculae新属新种。这项研究不仅填补了淡水双壳类微孢子虫研究的空白,更为理解入侵物种与病原体互作机制提供了新的视角。
关键技术方法包括:2020-2021年在泰晤士河两个站点系统采集土著与入侵双壳类样本;通过组织病理学(H&E染色)和透射电镜(TEM)进行病原形态学鉴定;采用微孢子虫特异性引物(CTMicrosp/Microsp1342r)进行SSU rRNA基因扩增;利用最大似然法(ML)和贝叶斯推断进行系统发育分析;设计物种特异性引物(170MSF/735MSR)进行宿主筛查和环境DNA(eDNA)检测。
研究结果方面:
分子流行率与系统发育分析显示,从亚洲蛤组织DNA中扩增获得1128bp的新型微孢子虫18S序列类型(PV731502),在两年采集的种群中感染率高达99%(208/213个体)。系统发育分析表明该序列与脑炎微孢子虫科(Encephalitozoonidae)聚为一支,支持率为1.0。特异性PCR检测显示该病原可感染共栖的斑马贻贝、肿胀珠蚌(Unio tumidus)等物种,并在大体积水样中检测到环境DNA。
组织病理学与超微结构特征显示,消化腺小管细胞胞质内存在密集嗜酸性包涵体,透射电镜确认其为成熟微孢子虫孢子,具有典型极性丝(4-5圈)、极质体和孢子壁结构。发育阶段可见于孢子母细胞囊泡内,提示存在孢子母细胞囊泡内发育模式。
新属新种鉴定结果确立了Morrittospora corbiculae的分类地位,其区别于已知双壳类微孢子虫的特征包括:独特的SSU rDNA序列差异、特异性感染消化腺上皮细胞、与近缘属(拟微粒子虫属Mockfordia等)具有明显遗传距离。
研究结论与讨论部分强调,Morrittospora corbiculae作为首个从入侵淡水双壳类中描述的微孢子虫,其系统发育位置显示与昆虫和线虫寄生虫的亲缘关系近于已知双壳类寄生虫。尽管在亚洲蛤中呈现高感染率(99%),但组织病理学未见明显宿主反应,提示当前可能为亚临床感染。更重要的是,在土著肿胀珠蚌中检测到该病原,证实了病原体从入侵物种向土著物种扩散的风险。这一发现对理解入侵生物共携带病原体的生态效应具有警示意义,特别是在泰晤士河土著珠蚌种群已衰退至1964年生物量7.5%的背景下,此类病原体传播可能加剧土著物种的生存压力。
该研究创新性地将分子检测、形态学观察和生态风险评估相结合,建立了入侵水生生物病原体筛查的综合范式。研究结果提示,在评估入侵物种生态影响时,除直接竞争和生境改变外,还需充分考虑其携带病原体对土著生物群的潜在威胁。未来需要在更广地理范围检测该病原的分布,并通过时序采样揭示其传播动力学,为水域生物多样性保护提供科学依据。
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